题目内容

2．已知苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇、乙醚，有弱酸性，酸性比醋酸强．它可用于制备苯甲酸乙酯和苯甲酸铜．
（一）制备苯甲酸乙酯
+C2H5OH$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{?}$+H2O
相关物质的部分物理性质如上表格：
催化剂组分质量分数（%）CuO0255075100
ZnO1007550250
达到平衡所需要时间（h）2.57.48.112无催化剂
实验流程如下：

（1）制备苯甲酸乙酯，下列装置最合适的是B，反应液中的环己烷在本实验中的作用（通过形成水-乙醇-环己烷三元共沸物）带出生成的水，促进酯化反应向正向进行．

（2）步骤②控制温度在65～70℃缓慢加热液体回流，分水器中逐渐出现上、下两层液体，直到反应完成，停止加热．放出分水器中的下层液体后，继续加热，蒸出多余的乙醇和环己烷．反应完成的标志是分水器中下层（水层）液面不再升高．
（3）步骤③碳酸钠的作用是中和苯甲酸和硫酸，碳酸钠固体需搅拌下分批加入的原因加入过快大量泡沫的产生可使液体溢出．
（4）步骤④将中和后的液体转入分液漏斗分出有机层，水层用25mL乙醚萃取，然后合并至有机层，用无水MgSO4干燥．乙醚的作用萃取出水层中溶解的苯甲酸乙酯，提高产率．
（5）步骤⑤蒸馏操作中，下列装置最好的是bd（填标号），蒸馏时先低温蒸出乙醚，蒸馏乙醚时最好采用水浴加热（水浴加热、直接加热、油浴加热）．
（二）制备苯甲酸铜
将苯甲酸加入到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入Cu（OH）2粉未，然后水浴加热，于70～80℃下保温2～3小时；趁热过滤，滤液蒸发冷却，析出苯甲酸铜晶体，过滤、洗涤、干燥得到成品．
（6）混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸的溶解度，便于充分反应，趁热过滤的原因苯甲酸铜冷却后会结晶析出，如不趁热过滤会损失产品
（7）本实验中下列药品不能代替氢氧化铜使用的是D
A．醋酸铜　　B．氧化铜　　 C．碱式碳酸铜　　D．硫酸铜
（8）洗涤苯甲酸铜晶体时，下列洗涤剂最合适的是C
A．冷水  B．热水  C．乙醇   D．乙醇水混合溶液．

分析 （1）根据步骤②控制温度在65～70℃缓慢加热液体回流，可判断选择水浴加热的方式，要控制水浴的温度，所以温度计应测量水的温度，故选B装置，由于水-乙醇-环己烷三元共沸物，可以带出生成的水，可使酯化反应正向进行；
（2）根据反应产物可知，当反应完成时，不再产生水，分水器中下层（水层）液面不再升高，据此判断；
（3）反应物中用了苯甲酸和硫酸，所以加入碳酸钠可以中和酸，酸与碳酸钠反应可以产生泡沫，所以加入的速度不能快；
（4）苯甲酸乙酯有少量溶解中水，用乙醚可以将其萃取出来；
（5）根据防止产物挥发到空气和冷凝效果选择装置，乙醚的沸点较低，用水浴即可将其蒸出；
（6）苯甲酸微溶于水，使用乙醇可以增大苯甲酸的溶解度，便于充分反应；苯甲酸铜冷却后会结晶析出，所以要趁热过滤；
（7）氢氧化铜能与苯甲酸反应，所以要替代氢氧化铜的物质应该能与酸反应，据此选择；
（8）洗涤苯甲酸铜晶体时，既要除去表面可溶性杂质，又要尽可能减小苯甲酸铜晶体的溶解，且便于干燥，据此选择洗涤的试剂；

解答 解：（1）根据步骤②控制温度在65～70℃缓慢加热液体回流，可判断选择水浴加热的方式，要控制水浴的温度，所以温度计应测量水的温度；由于水-乙醇-环己烷三元共沸物，所以环己烷在本实验中的作用是可以带出生成的水，可使酯化反应正向进行，
故答案为：B；（通过形成水-乙醇-环己烷三元共沸物）带出生成的水，促进酯化反应向正向进行；
（2）根据反应产物可知，当反应完成时，不再产生水，分水器中下层（水层）液面不再升高，所以反应完成的标志是分水器中下层（水层）液面不再升高，
故答案为：分水器中下层（水层）液面不再升高；
（3）反应物中用了苯甲酸和硫酸，所以加入碳酸钠可以中和酸，酸与碳酸钠反应可以产生泡沫，所以加入的速度不能快，
故答案为：中和苯甲酸和硫酸；加入过快大量泡沫的产生可使液体溢出；
（4）苯甲酸乙酯有少量溶解中水，用乙醚可以将其萃取出来，以提高产率，
故答案为：萃取出水层中溶解的苯甲酸乙酯，提高产率；
（5）根据防止产物挥发到空气和冷凝效果选择装置b或d都可以，乙醚的沸点较低，用水浴即可将其蒸出，
故答案为：bd；水浴加热；
（6）苯甲酸微溶于水，使用乙醇可以增大苯甲酸的溶解度，便于充分反应；苯甲酸铜冷却后会结晶析出，所以要趁热过滤，
故答案为：增大苯乙酸的溶解度，便于充分反应；苯甲酸铜冷却后会结晶析出，如不趁热过滤会损失产品；
（7）氢氧化铜能与苯甲酸反应，所以要替代氢氧化铜的物质应该能与酸反应，硫酸铜不能与酸反应，
故选D；
（8）洗涤苯甲酸铜晶体时，既要除去表面可溶性杂质，又要尽可能减小苯甲酸铜晶体的溶解，且便于干燥，苯甲酸铜易溶于水，难溶于乙醇，
故选C．

点评 本题考查了物质制备方案的设计，题目难度中等，明确制备原理为解答关键，试题涉及酯化反应原理、化学实验基本操作方法、化学平衡的影响因素等知识，注意掌握物质制备方案的设计及评价原则，试题充分考查了学生的分析能力、理解能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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19．铝可与硝酸钠发生反应：10Al+6NaNO3+6H2O→4Al（OH）3+3N2↑+6NaAlO2，有关叙述正确的是（　　）
A．该反应的氧化剂是水
B．若反应过程中转移5 mol e-，则生成标准状况下N2的体积为11.2 L
C．该反应的氧化产物是N2
D．当消耗1 mol Al时，生成标准状况下N2的体积为22.4 L
13．某古墓出土的重要文物有字画、玉带、银钵、铁猪及铁牛等．其中金属制品中保存较好的可能是（　　）
A．银钵B．玉带C．字画D．铁牛
10．盐酸、醋酸和碳酸氢钠是生活中常见的物质．下列表述正确的是（　　）
A．10mL0.10mol•L-1CH3COOH溶液加入等物质的量的NaOH后，溶液中离子的浓度由大到小的顺序是：c（Na+）＞c（CH3COO-）＞c（OH-）＞c（H+）
B．NaHCO3溶液中：c（H+）+c（H2CO3）=c（OH-）
C．在NaHCO3溶液中加入等物质的量的NaOH，溶液中的阴离子只有CO32-和OH-
D．中和体积与pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH的物质的量相同
17．下列实验现象和所列出的相应结论均正确的是（　　）                         
实验事实结论
ACl2的水溶液可以导电Cl2是电解质
BSO2通入硝酸钡溶液出现白色沉淀BaSO3不溶于强酸
CNaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合产生白色沉淀酸性：HCO3-＞Al（OH）3
D常温下白磷可自燃而N2须在放电时才与O2反应非金属性：P＞N
A．AB．BC．CD．D
7．如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，X棒变重，Y棒变轻，由此判断下表中所列X、Y、Z物质，其中可以成立的是（　　）
XYZ
A锌铜稀硫酸溶液
B铜铁稀盐酸
C锌铜硝酸银溶液
D碳锌硝酸铜溶液
A．锌做负极溶解X电极变轻，错误
B．铁做负极失电子溶解变轻，X电极生成氢气不会变重，错误
C．锌做负极溶解X电极变轻，错误
D．锌做负极失电子发生氧化反应Y棒变轻，碳做正极溶液中铜离子析出使X极变重，正确
14．下列有关化学用语使用不正确的是（　　）
A．氯原子的原子结构示意图：
B．C2H4的结构简式：CH2CH2
C．原子核内有10个中子的氧原子：${\;}_{8}^{18}$O
D．CH4 分子的结构模型：
11．设在某温度时，在容积为1L的密闭容器内，把氮气和氢气两种气体混合，反应后生成氨气．实验测得，当达到平衡时，氮气和氢气的浓度各为2mol/L，生成氨气的浓度为3mol/L，试求：
（1）这个反应在该温度下的平衡常数．
（2）氮气、氢气在反应开始时的浓度．
12．化学与社会、生活、环境等关系密切，下列有关说法正确的是（　　）
A．铜属于重金属，但其盐有毒，所以铜质器皿不安全，应该禁用
B．食盐、食醋和味精是常用的食品添加剂，其主要化学成分均属钠盐
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D．SO2能使食物增白，但这类食物会严重损害人体的肝肾，所以食品中应该严格限量使用

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